| 油田用高壓玻璃鋼管道市場(chǎng)分析
第一章 綜述
1、高壓玻璃鋼管道的歷史
高壓玻璃鋼管道是由在纏繞設(shè)備上浸漬了高粘結(jié)能力的低黏度樹脂基體的高強(qiáng)度玻璃纖維按設(shè)定的角度和鋪層纏繞于芯模上，經(jīng)固化、脫模、加工制得。其最大特點(diǎn)是優(yōu)良的耐腐蝕性能、高耐久性和輕質(zhì)高強(qiáng)。
玻璃鋼管在油田防腐蝕方面的應(yīng)用，與其它防腐蝕措施對(duì)比，綜合成本低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好。玻璃鋼管已經(jīng)成為控制油田腐蝕用量最大、最有前途的非金屬管。
20世紀(jì)50年代中期，纖維纏繞環(huán)氧玻璃鋼管開(kāi)始在美國(guó)的一些油田應(yīng)用，相繼用于輸送管線、油管和套管。
80年代初，美國(guó)石油學(xué)會(huì)先后制定了高壓玻璃鋼線管、油管、套管等相應(yīng)的API規(guī)范；80年代末，又進(jìn)行了相應(yīng)的修改。這些規(guī)范對(duì)石油工業(yè)用玻璃鋼的材料選用、成型方法等都作了相應(yīng)的規(guī)定，標(biāo)志著石油行業(yè)對(duì)高壓玻璃鋼管的認(rèn)可，促進(jìn)了高壓玻璃鋼管的應(yīng)用和發(fā)展。
60年代到80年代是美國(guó)油田應(yīng)用玻璃鋼管的高峰期。只要玻璃鋼管能承受的壓力和溫度的場(chǎng)合，都最大限度地取代了鋼質(zhì)管道。由于美國(guó)產(chǎn)油量的下降（而不是產(chǎn)品問(wèn)題或革命性更強(qiáng)的產(chǎn)品出現(xiàn)），86年開(kāi)始使用量有所回落。
總體來(lái)說(shuō)，高壓玻璃鋼管應(yīng)用于油田防腐，在發(fā)達(dá)國(guó)家已是應(yīng)用非常成功的成熟技術(shù)。對(duì)我國(guó)油田來(lái)說(shuō)，它也是非常有前途的技術(shù)產(chǎn)品（根據(jù)我國(guó)和美國(guó)玻璃鋼發(fā)展對(duì)比預(yù)測(cè)：我國(guó)應(yīng)在2010-2020年是使用高峰，現(xiàn)在到2010年是高速增長(zhǎng)期）。
玻璃鋼管為什么具有如此強(qiáng)大的革命力？
2、高壓玻璃鋼管的特點(diǎn)
優(yōu)良的耐腐蝕性能
與鋼質(zhì)管道相比，具有優(yōu)越得多的耐腐蝕性能，如對(duì)各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿、各種無(wú)機(jī)鹽的溶液、氧化介質(zhì)、硫化氫、二氧化碳、各種表面活性劑、聚合物溶液、各種有機(jī)溶劑等等，只要選擇好樹脂基體，玻璃鋼管都可以長(zhǎng)期耐受。
耐疲勞性能好，使用壽命長(zhǎng)
一則是由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能，再則是由于其優(yōu)良的界面粘結(jié)性能，高壓玻璃鋼管的設(shè)計(jì)使用壽命大于20年，而實(shí)際上，往往在使用了30多年以后還完好無(wú)損，并且在其使用壽命內(nèi)是免維修的。
承壓能力高
高壓玻璃鋼輕質(zhì)高強(qiáng)，參見(jiàn)下表：（略，不支持表格所致）
高壓玻璃鋼管的正常壓力等級(jí)為3.5MPa-25MPa（最高可達(dá)35 MPa），與其他非金屬管道相比，耐壓能力高得多，應(yīng)用面也廣得多。
耐熱性能
就目前來(lái)說(shuō)，世界所有商品玻璃鋼管的長(zhǎng)期使用溫度還沒(méi)有超過(guò)115度（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度160度左右），短期使用溫度沒(méi)有超過(guò)135度（Ameron技術(shù)）。相對(duì)鋼質(zhì)管道來(lái)說(shuō)，耐溫性能低得多，是其劣勢(shì)。但與其他非金屬管道相比還算耐熱性能好的。據(jù)了解，我國(guó)現(xiàn)有可以生產(chǎn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度230度的高壓管道的技術(shù)貯備，可將玻璃鋼管的長(zhǎng)期耐熱溫度突躍提高到160-170度。從而大大擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，很好地解決深井等使用中急需解決的難題。
比重輕
高壓玻璃鋼管的比重為2.0左右，約為鋼管的1/4。故運(yùn)輸方便，安裝簡(jiǎn)單，不需要大型、復(fù)雜安裝設(shè)備。DN100以下的管線只需3個(gè)人和一些配套的簡(jiǎn)單工具即可。
不易結(jié)垢結(jié)蠟、流動(dòng)阻力小
由于玻璃鋼管內(nèi)壁光潔度高及其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，故蠟微晶非常難以在玻璃鋼管內(nèi)表面析出和長(zhǎng)大。其水力學(xué)指標(biāo)哈森—威廉斯系數(shù)為150。內(nèi)壁光潔可以降低泵送功率，節(jié)約輸送能耗（參見(jiàn)下圖略）。
聯(lián)接方式簡(jiǎn)捷、強(qiáng)度高
高壓玻璃鋼管采用API 5B 標(biāo)準(zhǔn)8扣油管圓螺紋接頭進(jìn)行安裝連接（2吋以下采用10扣油管圓螺紋），方便快捷，可靠性好。
3、高壓玻璃鋼管在油田的應(yīng)用
根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)和玻璃鋼管的工程實(shí)用性，高壓玻璃鋼管被推薦應(yīng)用于油田如下5個(gè)方面：
（1） 較淺井的生產(chǎn)油管
（1.1）含二氧化碳的自噴井
（1.2）無(wú)桿采油井
（1.2.1）氣舉采油井
（1.2.2）電潛泵采油井
（1.2.3）直線電機(jī)抽油泵油井
（1.3）天然氣井
當(dāng)溫度低于95度，井底壓力小35MPa、井深小于3000m時(shí)，建議采用玻璃鋼油管。就目前來(lái)說(shuō)，全世界能滿足的最高使用溫度110度左右，所以更深的井或更高溫度的井還不得不采用鋼質(zhì)油管。另一方面，目前深層氣井越來(lái)越多，最高級(jí)的合金鋼也只能有1-2年使用壽命，故耐高溫腐蝕的玻璃鋼油管應(yīng)是我國(guó)管道企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
（2） 含腐蝕介質(zhì)的油田地面管線
（2.1） 出油管線
（2.2） 集輸管線
（2.3） 對(duì)水質(zhì)有要求的管線
（2.4） 輸送鹽水管線
（2.5） 污水回注管線
（2.6） 污水處理站內(nèi)管道
（2.7） 外腐蝕嚴(yán)重的埋地管道
（2.8） 煉化廠內(nèi)腐蝕介質(zhì)的輸送管線
（3） 提高采收率的注入管
提高采收率的方法有：注水、注二氧化碳、注聚合物、以及三元復(fù)合驅(qū)油，由于介質(zhì)的腐蝕性越來(lái)越強(qiáng)，導(dǎo)致油管的腐蝕更加嚴(yán)重。使用
（3.1）玻璃鋼高壓管做地面注入管線和
（3.2）玻璃鋼油管做井下注入管是解決腐蝕問(wèn)題的好措施。
（4） 玻璃鋼套管
（4.1）無(wú)油管產(chǎn)油井
（4.2）無(wú)油管產(chǎn)氣井
（4.3）觀察井的有其產(chǎn)出層段
（4.4）腐蝕嚴(yán)重的生產(chǎn)井
（4.5）大位移凈水平段
（5） 海洋平臺(tái)用管
（5.1）低壓玻璃鋼輸水管
（5.2）隔離海水里管
4、高壓玻璃鋼管的應(yīng)用現(xiàn)狀和潛力
高壓玻璃鋼管80年代初期開(kāi)始在發(fā)達(dá)國(guó)家的油田、石化等領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，其中美國(guó)在油田領(lǐng)域已累計(jì)應(yīng)用玻璃鋼管道100多萬(wàn)公里，且以每年5%～10%的速度遞增。
各種腐蝕問(wèn)題、注水采油和三次采油工藝都是推動(dòng)高壓玻璃鋼管在油田應(yīng)用的重要因素。
高壓玻璃鋼管根本上解決了腐蝕問(wèn)題
世界各國(guó)的石油工業(yè)，都受到化學(xué)腐蝕問(wèn)題的困擾。例如勝利油田，腐蝕問(wèn)題非常突出，有的鋼質(zhì)管道埋地40-50天即發(fā)生腐蝕穿孔；即使防腐處理較好的勝利油田的東辛采油廠，水質(zhì)礦化度高達(dá)10萬(wàn)mg/升以上，運(yùn)行三個(gè)月左右即發(fā)生腐蝕穿孔的情況并不少見(jiàn)。高壓玻璃鋼管材料本身即為耐腐蝕材料，從根本上解決了此問(wèn)題。
高壓玻璃鋼管改進(jìn)了注水采油工藝
對(duì)注水采油工藝來(lái)說(shuō)，對(duì)水質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，用于采油工藝的含油污水，其礦物質(zhì)含量每升不大于十幾毫克，顆粒也有相當(dāng)嚴(yán)格的要求。然而，經(jīng)過(guò)加工處理的水如果采用鋼管輸送，在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的管線后，管線可能生銹、剝落，掉入水中而污染水質(zhì)。這種含有鐵銹顆粒的水，在注水巖層過(guò)程中很容易引起巖層堵塞，造成所謂巖層中毒，使注水壓力急劇增加，嚴(yán)重者可使注水中斷，影響采油工藝的正常進(jìn)行。由于高壓玻璃鋼管內(nèi)壁不銹蝕，始終光潔如初，大大改善了注水效果。
高壓玻璃鋼管改進(jìn)了三次采油工藝
所謂三次采油，就是采用注入聚丙烯酰胺等聚合物或注入CO2等化學(xué)驅(qū)油物質(zhì)，以增加油田的生產(chǎn)能力。由于中國(guó)的大多數(shù)油田都處于采油后期，目前廣泛進(jìn)行三次采油。這種聚合物的水溶液，遇到鐵離子可能產(chǎn)生有害的化學(xué)反應(yīng)，使聚合物降解，從而影響注聚效果。同樣，采用高壓玻璃鋼管避免了聚合物降解問(wèn)題。
近年來(lái)，我國(guó)東部油田多已進(jìn)入后期開(kāi)發(fā)。為了穩(wěn)定原油生產(chǎn)，各油田普遍采用注水工藝來(lái)增加地層能量，提高產(chǎn)液量，從而達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的。但是，由于我國(guó)淡水資源匱乏，所以在注水工藝中多采用污水回注，根據(jù)國(guó)內(nèi)某油田的調(diào)查研究表明，由于在回注的污水中含有大量的腐蝕性物質(zhì)，如：H2S，SO2，NaCl，Ca2＋等。這些物質(zhì)對(duì)金屬的平均腐蝕速度為每年1～1.7mm。
我國(guó)目前80%的油井是靠注水采油，原油含水量達(dá)到90%以上。對(duì)目前國(guó)內(nèi)普遍采用的金屬鋼管腐蝕非常嚴(yán)重。
為解決金屬管道防腐問(wèn)題，急需采用玻璃鋼高壓管。但目前國(guó)內(nèi)只有美國(guó)獨(dú)資企業(yè)哈爾濱斯達(dá)公司和大慶漢維長(zhǎng)垣公司兩家形成正常的生產(chǎn)能力，加上其它不成規(guī)模的企業(yè)，年產(chǎn)合計(jì)不到2000公里。
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